Строительные машины в современном строительном производстве

Существуют и другие конструктивные признаки, используемые для СМ отдельных подклассов (например, см. п.10 «Ручные машины»)

Для отдельных групп СМ – стреловых самоходных кранов и одноковшовых экскаваторов разработаны и применяются их расширенные индексации, отражающие широкий спектр их исполнений. Цифровая часть их представляется в виде номеров размерных групп как по главному параметру, так и по конструктивным признакам (рис. 1.4)

Расшифровка индекса модели машины КС-8472 ХЛ в соответствии с рис 1.4а) обозначает (ГОСТ 22827-85)

Кран стреловой самоходный (КС) грузоподъемностью 100 т (8-восьмая  размерная группа), выполнен на специальном шасси автомобильного типа (4-четвертая группа ходового устройства), с жесткой подвеской стрелы (7-седьмая группа исполнения стрелового оборудования), второй модели (2) в северном исполнении (ХЛ).

а

б

 

Рис 1.4. Схема расширенной индексации СМ:

а) стреловых самоходных кранов, б) одноковшовых универсальных  экскаваторов.

Виды ходовых устройств: Г- гусеничные, ГУ- тоже с уширенными гусеницами,П- пневмоколесное, Ш- на специальном шасси автомобильного типа, К- то же с короткобазовым шасси, А- автомобильное шасси, Тр- тракторное шасси, Пл- шасси в виде плавающего средства

Климатическое исполнение: ХЛ- для районов с холодным климатом, Т- тропическим, ТВ- влажным тропическим.

 

В соответствии с классификационной  иерархией эта модель крана входит в состав типоразмерного ряда кранов с жестким подвесом стрелового оборудования, выполненных на специальном шасси автомобильного типа, относящихся к подгруппе стреловых самоходных группы кранов.

 

1.5.  Технический уровень, качество,

конкурентоспособность строительных машин

 

Технический уровень  СМ – совокупность свойств машины, отражающих все основные группы требований, предъявляемых к ней в течении  всего жизненного цикла, от создания, эксплуатации до списания, выражаемые системой параметров (показателей): номинальных – для новой машины, эксплуатационных – в процессе её эксплуатации. По определенным группам этих показаний формируют технические характеристики и оценивают техническое состояние, уровень качества СМ и её конкурентоспособность.

Показатели (параметры) технической  характеристики регламентируются государственными стандартами (ГОСТ) России и национальными стандартами зарубежных стран на конкретные группы СМ и оборудования. Их формируют из номинальных значений группы показателей в наиболее полной мере отражающих особенности конструкции машин этой группы.

Под качеством понимают совокупность свойств машины, обуславливающих  её пригодность – способность  удовлетворять определенным потребностям в соответствии с назначением.

Оценку уровня качества проводят путем установления степени  соответствия показателей технического уровня конкретной СМ  в произвольный период эксплуатации с соответствующими показателями СМ – эталона, за который принимают лучшие образцы мировой техники по результатам сертификации, определяющих соответствие изделий определяемым стандартам и нормативных документам.

В настоящее время  основополагающими являются международные стандарты качества ISO 9000(управление качеством продукции) и ГОСТы  РРФ разработанные на их основе.

Эффективным методом  повышения качества является метод  управления им как на стадии создания СМ , так и при её эксплуатации.

Различают два этапа  эксплуатации: производственную и техническую. При производственной, машина используется по назначению, вырабатывая продукцию. При технической,  машина подвержена процедурам диагностики, технического обслуживания (ТО) и ремонтов: текущих (ТР) и капитальных (КР), проводимых с целью контроля и повышения ее технического состояния.

Показатели технического уровня машины, закладываемые на стадии ее создания, в период производственной эксплуатации изменяются от номинальных значений к реализуемым эксплуатационным (рис. 1.5), восстанавливаясь (частично или полностью), в период технической эксплуатации. Метод управления качеством рассматривается как система мер восстановления, обеспечения, поддержания необходимого уровня качества путем систематического контроля и целенаправленного воздействия на условия и факторы их определяющие и их последствия.

 

 

Рис 1.5. Структурная схема изменения параметров технического

 состояния и качества СМ в период эксплуатации

 

Установление зависимостей реализуемого качества в зависимости  от времени эксплуатации каждой машины парка строительной техники и наличие необходимых при этом  финансовых затратах, позволяет решать задачи по ее оптимизации.

Конкурентоспособность – способность продукции быть востребованной на рынке «в конкурентной борьбе» со своими аналогами. Она определяется показателем конкурентоспособности представляющим отношение уровня качества продукции к цене потребления с учетом так называемого коэффициенты конъюнктуры рынка. Чем выше его значение, тем больше показатели конкурентоспособности.  Этого добиваются формированием соответствующего имиджа продукции, реализацией протекционистских мер для ее продвижения на рынке, включающих и дискриминационные меры по отношению к конкурируемой продукции. Другими способами повышения конкурентоспособности являются снижение цены продукции и повышение ее качества. Рассмотрим основные группы показателей технического уровня и качества и производительности, устанавливаемые в соответствии с требованиями, предъявляемыми к СМ, как объекту системы «Оператор – СМ – Среда обработки».

 

1.6 Общие требования к машинам, их показатели,

принципы создания СМ

 

Конструктивные  требования

Они отражают степень  конструктивного совершенства машины в соответствии с ее назначением внутри определенных групп СМ в классификационной иерархии. Выделение машин в указанные группы при оценке их показателей технического уровня и качества проводят по показателям назначения, куда включают главный и ряд основных показателей технической характеристики машины с обязательным отражением характеристик первичной силовой установки и производительности. Главный параметр машины выделяют из числа основных как параметр, в большей степени характеризующий машины данной группы и существенно влияющий на их производительность. Так, для машин непрерывного действия в качестве главного параметра принимают значение их технической производительности.

Для машин цикличного действия, производительность которых  пропорционально количеству (или  массе) продукции и числу циклов в единицу времени, выбор главного параметра неоднозначен. Общим является то, что он в значительной степени определяет количество (или массу) продукции, выдаваемой машиной за цикл. В зависимости от вида машин им могут быть геометрическая вместимость ковша – для машин с ковшовым рабочим органом; усилия реализуемые на рабочем органе; масса машины, коррелируемая с размером рабочего органа и некоторые другие.

Следующая группа, называемая показателями производительности, в  расширенном виде представляет параметры машины, ее определяющие.

Это: продолжительность  цикла, усилия на рабочем органе, размеры рабочего оборудования, отражающие технические возможности  скорость перемещения потока материала.

Группа показателей  компактности и транспортабельности  отражают габариты СМ и ряд характеристик их базовых машин.

Последняя группа конструктивных показателей - массы и опорных нагрузок.

Технологические требования

Одним из важнейших показателей  качества изделий является технологичность  их конструкции, отражающая комплекс  требований по эксплуатации, изготовлению и ремонту  в планируемых условиях и отражающих современный уровень развития науки и техники, включая современные нанотехнологии.

Требования  надёжности машин

Под надёжностью понимают свойство изделий выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных технических показателей  в требуемых пределах , соответствующих заданным режимом, во все периоды эксплуатации. С позиции теории надёжности СМ является восстанавливаемым объектом, работоспособность которой  поддерживается системой технических обслуживаний (ТО) и ремонтов  (текущих и капитальных), качество которой во времени можно характеризовать свойствами:

безотказности – непрерывного сохранения работоспособности в  течении некоторого промежутка времени или наработки.

долговечности – сохранение работоспособности до предельного  состояния с определенными перерывами для технического обслуживания и ремонтов;

ремонтопригодности –  сохранение показателей качества в  течение срока хранения, транспортирования.

сохраняемости – способностью сохранения технических показателей в течении срока хранения и транспортирования.

Основными показателями надёжности СМ принято считать срок службы машин, средние суммарные затраты на ремонт и комплексные показатели надёжности.

Систему показателей, численно отражающих указанные свойства, называют показателями надёжности. Для различных групп машин даже одного подкласса используют разные показатели.

Выделим здесь группу наиболее часто используемых показателей надежности СМ.

По свойству безотказности: наработка на отказ ( для одной  машины) и средняя наработка на отказ (для группы машин) и отдельно для групп их узлов, агрегатов, систем.

По свойству долговечности:  ресурс – наработка от определенного  момента времени до предельного состояния, например от начала эксплуатации до капитального ремонта. Вероятностное значение ресурса отражается параметром гамма-процентный ресурс , при котором его значение реализуется с заданной γ – процентной вероятностью);

Срок службы – календарная  продолжительность эксплуатации, предел изменения которого в машино-часах  или в годах обычно регламентируется  применительно к тем или иным условиям эксплуатации.

По свойству ремонтопригодности: обеспеченность современным техническим  сервисом среднее время ремонта и его стоимость;

По свойству сохраняемости: вероятность безотказности функционирования машины при хранении и сроки сохраняемости.

Кроме указанных используются также обобщенные показатели надежности, отражающие совокупность вышеуказанных свойств. Такими показателями являются коэффициенты готовности (Кг) и технического использования (К_ти) машины. Коэффициент готовности отражает затраты времени необходимые на устранение отказов в машине за некоторой период ее эксплуатации: Т_рс + Т¹ _пр

     К_г = Т_рс / (Т_рс + Т¹ _пр),                           (1.11)

где Т_рс - время пребывания машины в работоспособном состоянии;

Т¹ _пр - продолжительность устранения отказов.

Коэффициент технического использования учитывает затраты  времени - простои, T¹¹ _пр на плановые ремонт и техническое обслуживание в определенный период эксплуатации машины:

К_ти= Т_рс/(Т_рс+Т¹¹_пр).                          (1.12)

Значения части отмеченных показателей и их удельных значений, характерных для лучших образцов современных СМ с дизельной первичной силовой представлены в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

Значения показателей  надежности лучших образцов СМ^*

 

Наработка СМ за год, маш.-ч	Средняя наработка на отказ    маш-ч		Среднее  время  ремонта, ч	Коэффициент  готовности  Кг	Удельную трудоёмкость ТО, диагностики и ремонта к наработке за год                 чел.-ч/маш.-ч
	СМ  в целом	основных агрегатов
-	60÷150	-	2÷4	0,90÷0,95	0,3÷0,6

 

Надежность СМ закладывается  при её создании и обеспечивается при эксплуатации. Используют две стратегии формирования высокой степени надёжности машин при регламентированных финансовых затрат. В первой, ориентированной на машины с высокими показателями безотказности и долговечности, путём соблюдения рекомендуемых условий и режимов эксплуатации обеспечивают минимальное число простоев по техническим причинам.

Во второй, ориентированной  на машины с более низкими показателями безотказности и долговечности, оснащенных эффективными системами диагностирования технического состояния, высокими показателями ремонтопригодности, обеспечивается быстрое устранение отказов машин по техническим причинам.

В обеих представленных стратегиях подразумевается наличие высококачественного технического сервиса, причем для второй стратегии – с обязательным обеспечением качественными запчастями.

Требования  безопасности и эргономики.

Наличие в системе "Оператор – СМ – Среда обработки" подсистемы «человек–машина» обуславливает необходимость в предъявлении к ней требований безопасности и эргономики. Требования безопасности устанавливают по ряду критерий в зависимости от конструкции СМ. Наиболее общими из них являются: